DE19903595A1 - Rückspiegel - Google Patents

Rückspiegel

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DE19903595A1
DE19903595A1 DE19903595A DE19903595A DE19903595A1 DE 19903595 A1 DE19903595 A1 DE 19903595A1 DE 19903595 A DE19903595 A DE 19903595A DE 19903595 A DE19903595 A DE 19903595A DE 19903595 A1 DE19903595 A1 DE 19903595A1
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Abstract

Beschrieben wird ein Rückspiegel, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Spiegelscheibe (4), der dadurch gekennzeichnet ist, daß hinter der Spiegelscheibe (4) wenigstens eine Bildaufnahmevorrichtung (14) angeordnet ist. Die Bildaufnahmevorrichtung (14) blickt z. B. durch die Spiegelscheibe (4) und ist eine Kamera, insbesondere eine CCD-Kamera, welche mit einer Bildauswerte- und -darstellungsvorrichtung verbunden ist. Dem Fahrer wird es ermöglicht, über die Kamera Totbereichswinkel neben, vor oder hinter dem Fahrzeug unter Beobachtung zu halten.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rückspiegel, insbesondere für Kraftfahrzeuge, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Kraftfahrzeuge mit Rückspiegeln auszustatten, ist seit langer Zeit allgemein übliche Praxis. Speziell die Fahrer von Lastkraftwagen oder anderen Kraftfahrzeugen mit nach hinten stark eingeschränktem oder gar nicht zur Verfügung stehendem Sichtfeld sind speziell beim Rückwärtsfahren oder -rangieren auf den oder die Außenrückspiegel angewiesen, um das Fahrzeug sicher rangieren zu können. In der Praxis ist hierbei oft ein einzelner Spiegel mit einer einzigen Spie­ gelfläche oder Spiegelscheibe nicht ausreichend, auch wenn je ein einzelner Spiegel links und rechts, d. h. auf der Fahrer- und Beifahrerseite angeordnet ist. Ein einzelner Spiegel ist nämlich in der Mehrzahl der Fälle nicht in der Lage, alle für den Fahrer wichtigen Zonen seitlich und/oder hinter dem Fahrzeug wiederzugeben. Es ist daher bekannt, seitlich an dem Fahrzeug mehrere Spiegel mit unterschiedli­ chen Einstellwinkeln anzuordnen, um dem Fahrer ein mög­ lichst umfassendes Gesichtsfeld zu ermöglichen. Eine derar­ tige Mehrzahl von Außenrückspiegeln ist jedoch aufwendig und teuer, verschlechtert den Luftwiderstandsbeiwert und kann damit den Kraftstoffverbrauch erhöhen, ist bei be­ stimmten Fahrzeugen, beispielsweise Omnibussen, aus gestal­ terischen Gründen unerwünscht und mit wachsender Anzahl von Spiegeln und damit Spiegelflächen wächst auch die Wahr­ scheinlichkeit von Brüchen. Bei einem Fahrerwechsel muß die Mehrzahl von Spiegeln oftmals aufwendig neu eingestellt werden, was ebenfalls unpraktisch ist. Alle Spiegelflächen müssen regelmäßig gereinigt und gegebenenfalls mit einer Heizeinrichtung versehen werden, um stets eine ungehinderte Sicht nach hinten zu haben.
Dem gegenüber hat es sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe gemacht, einen Rückspiegel der in Frage stehenden Art so auszugestalten, daß die genannten Nachteile bisheri­ ger Rückspiegel vermieden bzw. beseitigt sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die vorliegende Er­ findung gemäß Anspruch 1 einen Rückspiegel, insbesondere für Kraftfahrzeuge vor, mit einer Spiegelscheibe, wobei der Rückspiegel dadurch gekennzeichnet ist, daß hinter der Spiegelscheibe wenigstens eine Bildaufnahmevorrichtung an­ geordnet ist.
Unter "Bildaufnahmevorrichtung" versteht die vorliegen­ de Erfindung im weitesten Sinne ein auf in einem bestimmten Wellenlängenbereich einfallende Strahlung ansprechendes Element oder eine hierauf ansprechende Vorrichtung, mittels dem oder der die einfallende Strahlung in ein darstell- und sichtbares Bild umgewandelt werden kann.
In einem konkreten Ausführungsbeispiel und gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Bildaufnahmevorrichtung eine Kamera. Hierdurch ist es möglich, ein von der Kamera aufgenommenes Bild beispiels­ weise auf einem Monitor in oder auf dem Armaturenbrett des Kraftfahrzeuges darzustellen. Da hierbei die Bildaufnahme­ vorrichtung bzw. die Kamera eine unterschiedliche Blick­ richtung zu der Ebene der Spiegelscheibe haben kann, ist die Kamera in der Lage, ein Bild aus einem unterschiedli­ chen Wiedergabebereich aufzunehmen und darzustellen. Der Fahrer des Fahrzeuges sieht somit einen Teilbereich der hinter und/oder seitlich dem Fahrzeug liegenden Umgebung in der Spiegelfläche des Rückspiegels und einen anderen seit­ lich und/oder hinter dem Fahrzeug liegenden Umgebungsbe­ reich auf dem Monitor, wie er von der im Spiegel integrier­ ten Bildaufnahmevorrichtung erfaßt wird. Der erfindungsge­ mäße Rückspiegel vereinigt somit quasi zwei Rückspiegel in einem, ohne daß hierbei jedoch die Größe der Spiegelfläche und/oder Anzahl der Spiegelflächen erhöht werden muß.
Die Blickrichtung der Bildaufnahmevorrichtung kann zu der Ebene der Spiegelscheibe stark unterschiedlich sein. So kann beispielsweise die Bildaufnahmevorrichtung im rechten Winkel zur Spiegelscheibe nach unten gerichtet sein, um es dem Fahrer des Fahrzeuges zu ermöglichen, den Bereich vor­ der- und hinterhalb der Vorderachse zu überwachen; die ver­ bleibenden Bereiche seitlich und/oder hinter dem Fahrzeug werden über die Spiegelscheibe betrachtet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Bildaufnahmevorrichtung jedoch auch durch die Spiegel­ scheibe blicken. Es ist bekannt, daß Spiegelscheiben von Spiegeln kein hundertprozentiges Reflexionsvermögen haben, sondern auch eine gewisse Durchlässigkeit zeigen. Diese Durchlässigkeit kann bereits ausreichend sein, die hinter der Spiegelscheibe angeordnete Bildaufnahmevorrichtung an­ sprechen zu lassen.
Bevorzugt ist jedoch die Spiegelschicht der Spiegel­ scheibe in einem Bereich vor der Bildaufnahmevorrichtung zumindest teilweise entfernt, um eine örtlich höhere Durch­ lässigkeit der Spiegelscheibe zu erzielen. Diese Entfernung der Spiegelschicht kann beispielsweise in Form von dünnen, zueinander im wesentlichen parallelen Streifen oder in Form von kleinen einzelnen Punkten erfolgen. Wird die Spiegel­ schicht auf diese Weise teilweise oder partiell entfernt, wird das Rückspiegelvermögen des Rückspiegels nur unwesent­ lich eingeschränkt, jedoch eine deutlich höhere örtliche Durchlässigkeit der Spiegelscheibe erzielt. Die Entfernung der Spiegelschicht kann beispielsweise über einen Laser, einen Ätz- oder einen Ritzvorgang oder auch eine entspre­ chende Maskierung beim Aufbringen der Spiegelschicht erfol­ gen.
Die Bildaufnahmevorrichtung, welche bevorzugt in Form einer Kamera und hier insbesondere einer CCD-Kamera ausge­ bildet ist, kann entweder im Bereich des sichtbaren Lichts oder auch im Bereich des infraroten Lichts empfindlich sein. Wird hierbei der Kamera wenigstens ein strahlungs­ emittierendes Element im entsprechenden Wellenlängenbereich zugeordnet, lassen sich speziell bei schlechten Sichtver­ hältnissen (Nacht, Nebel, starker Regen etc.) verbesserte Sichtverhältnisse über die Bildaufnahmevorrichtung oder Ka­ mera erzielen. Speziell bei im Bereich des infraroten Lichts empfindlichen Bildaufnahmevorrichtungen kann mittels einer im Infrarotbereich emittierenden Lampe oder Leuchtdi­ ode(n) als strahlungsemittierendes Element ohne Beeinträch­ tigung, das heißt z. B. Blendung der Umgebung für ein hin­ reichend klares und gut ausgeleuchtetes Sichtfeld gesorgt werden.
Bevorzugt wird das wenigstens eine strahlungsemittie­ rende Element beim Einschalten der Kamera automatisch mit eingeschaltet.
Die Blickrichtung der Bildaufnahmevorrichtung ist be­ vorzugt änderbar und hier insbesondere ferngesteuert änder­ bar. Hierdurch ist es möglich, beispielsweise über einen Steuerhebel in Form eines sogenannten Joystick die Blick­ richtung der Bildaufnahmevorrichtung oder Kamera vom Fah­ rersitz aus zu ändern. Die vom Fahrer jeweils gewünschte oder benötigte Blickrichtung läßt sich hierdurch rasch ein­ stellen und beispielsweise bei einem Fahrerwechsel ebenso rasch modifizieren.
Wie bereits erwähnt, ist die Bildaufnahmevorrichtung mit einer Bildauswerte- und -darstellungsvorrichtung ver­ bunden, um beispielsweise auf einem Monitor in oder auf dem Armaturenbrett das von der Bildaufnahmevorrichtung erfaßte Bild sichtbar darzustellen.
Es versteht sich weiterhin, daß der Gegenstand der vor­ liegenden Erfindung gleichermaßen auf einen Rückspiegel zu­ trifft, der zwei oder mehr Bildaufnahmevorrichtungen oder Kameras enthält, welche jeweils unterschiedliche, entweder fest eingestellte oder auch bevorzugt ferngesteuert änder­ bare Blickrichtungen haben.
Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorlie­ genden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden illu­ strativ und rein exemplarisch zu verstehenden Beschreibung anhand der Zeichnung.
Es zeigt:
Fig. 1 schematisch vereinfacht einen Schnitt durch ei­ nen erfindungsgemäßen Rückspiegel; und
Fig. 2 eine ebenfalls schematische Frontansicht auf ei­ ne Spiegelscheibe eines erfindungsgemäßen Rückspiegels.
Ein in der Zeichnung insgesamt mit 2 bezeichneter Rück­ spiegel ist gemäß Fig. 1 aufgebaut aus einer Spiegelscheibe 4 und einer die Spiegelscheibe 4 abstützenden Trägerplatte 6. Spiegelscheibe 4 und Trägerplatte 6 sind an ihren Um­ fangsrändern mit einer entsprechenden Fassung versehen und in ein Rückspiegelgehäuse eingesetzt. Der Rückspiegel 2 ge­ mäß Fig. 1 ist als sogenannter Vorderflächenspiegel ausge­ bildet, d. h., die Spiegelscheibe 4 weist die spiegelnde Be­ schichtung oder den spiegelnden Überzug nicht auf der der Trägerplatte 6 zugewandten Oberfläche, sondern auf der freien Außenoberfläche auf. Ein Beispiel für eine derartige Spiegelscheibe 4 ist eine Spiegelscheibe aus sogenanntem Chrom-Glas.
Wie weiterhin aus Fig. 1 hervorgeht, weist die Träger­ platte 6 zumindest eine Öffnung oder Ausnehmung 8 auf, wo­ bei diese Ausnehmung 8 von einem in das Innere des Rück­ spiegelgehäuses vorspringenden Sockel 10 umgeben ist. Der Sockel 10 kann umfangsseitig geschlossen ausgeführt sein, oder aus einer Mehrzahl von aus der Ebene der Trägerplatte 6 vorstehenden Laschen bestehen. In dem vom Sockel 10 defi­ nierten Innenraum hinter der Spiegelscheibe 4 und innerhalb der Ausnehmung 8 ist der strahlungsaufnehmende Teil 12 ei­ ner Bildaufnahmevorrichtung 14 angeordnet. Die Bildaufnah­ mevorrichtung 14 ist mit ihrem Gehäuse beispielsweise am Sockel 10 befestigt, wie in Fig. 1 durch die gestrichelten Linien veranschaulicht. Von der Bildaufnahmevorrichtung 14 weg bzw. zu dieser hin verläuft eine Mehrzahl von Kabeln oder Signalleitungen 16.
Ist die Bildaufnahmevorrichtung 14 eine Kamera, insbe­ sondere eine CCD-Kamera, entspricht der strahlungsaufneh­ mende Teil 12 hinter der Spiegelscheibe 4 dem Kameraobjek­ tiv.
In dem in Fig. 1 dargestellten schematischen Veran­ schaulichungsbeispiel steht die optische Achse der Bildauf­ nahmevorrichtung 14 oder der Kamera im wesentlichen senk­ recht zu der Spiegelscheibe 4. Dies bedeutet, daß die Bild­ aufnahmevorrichtung oder Kamera 14 im wesentlichen das gleiche Bild empfängt, welches auf der Spiegelscheibe 4 des Rückspiegels 2 reflektiert wird. In der Praxis wird daher die optische Achse der Kamera 14 zur Ebene der Spiegel­ scheibe 4 abgewinkelt oder geneigt sein, so daß die Kamera 14 ein anderes Bild aufnimmt, als von der Spiegelscheibe 4 reflektiert oder wiedergegeben wird.
Um den an sich schon vorhandenen Strahlungs- oder Lichteinfall auf den strahlungsaufnehmenden Teil oder das Objektiv 12 zu erhöhen, kann gemäß Fig. 2 in einem Bereich vor dem strahlungsaufnehmenden Teil oder dem Objektiv 12 die Spiegelschicht der Spiegelscheibe 4 zumindest teilweise entfernt werden. Dies kann gemäß dem linken Teil von Fig. 2 durch eine Mehrzahl von dünnen, im wesentlichen zueinander parallel verlaufenden Streifen 18 erfolgen, oder in Form von einer Vielzahl von kleinen Punkten 20, wie im rechten Teil von Fig. 2 gezeigt. Durch diese teilweise oder parti­ elle Entfernung der Spiegelschicht von der Spiegelscheibe 4 wird die Durchlässigkeit der Spiegelscheibe 4 vor dem strahlungsaufnehmenden Teil oder dem Objektiv 12 weiter verbessert, ohne daß hierbei das Reflexionsvermögen bzw. das Erscheinungsbild des auf der Spiegelscheibe 4 darge­ stellten reflektierten Bildes wesentlich beeinträchtigt wird.
Zum Entfernen der Spiegelschicht von der Spiegelscheibe 4 kann ein Laser, ein Ätzvorgang oder auch ein Ritzvorgang zur Anwendung gelangen.
Im in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel fällt die optische Achse der Bildaufnahmevorrichtung oder Kamera 14 mit einer in Fig. 1 strichpunktiert dargestellten Achse zu­ sammen, welche zur Oberfläche der Spiegelscheibe 4 im we­ sentlichen senkrecht steht. Wie bereits erläutert, ist vor­ teilhafterweise die optische Achse der Bildaufnahmevorrich­ tung oder Kamera 14 von einer derart senkrecht zur Oberflä­ che der Spiegelscheibe 4 verlaufenden Achse abweichend, um eine unterschiedliche Blickrichtung über die Bildaufnahme­ vorrichtung oder Kamera 14 zu erhalten, welche von demjeni­ gen Bild oder derjenigen Blickrichtung abweicht, welches oder welche über die Spiegelscheibe 4 erhaltbar ist. So kann beispielsweise auch die Bildaufnahmevorrichtung im rechten Winkel zur Spiegelscheibe nach unten gerichtet sein, um es dem Fahrer des Fahrzeuges zu ermöglichen, bei­ spielsweise den Bereich vorder- und hinterhalb der Vorder­ achse zu überwachen; die verbleibenden Bereiche seitlich und/oder hinter dem Fahrzeug werden über die Spiegelscheibe betrachtet. Auch kann die Blickrichtung der Bildaufnahme­ vorrichtung in Fahrtrichtung oder annähernd in Fahrtrich­ tung weisen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Anord­ nung der Bildaufnahmevorrichtung 14 hinter der Spiegel­ scheibe 4 im Inneren des Rückspiegelgehäuses auch derart erfolgen, daß die optische Achse oder Blickrichtung der Bildaufnahmevorrichtung 14 einstell- oder änderbar ist. Hierbei erfolgt besonders bevorzugt die Einstellung oder Änderung der optischen Achse oder Blickrichtung der Bild­ aufnahmevorrichtung 14 ferngesteuert über einen oder meh­ rere Motore, welche das Gehäuse der Bildaufnahmevorrichtung 14 antreiben und Schwenk- oder Drehbewegungen desselben er­ möglichen. Die Ansteuerung der Motore kann vom Fahrer des Kraftfahrzeuges über entsprechende Tasten oder einen Joy­ stick-ähnlichen Wahlhebel erfolgen.
Alternativ hierzu oder zusätzlich hierzu kann auch eine Mehrzahl von Bildaufnahmevorrichtungen 14 mit unterschied­ lichen Blickrichtungen fest oder auch einstellbar/beweglich in dem Rückspiegelgehäuse angeordnet sein.
Das von der Bildaufnahmevorrichtung oder der Kamera 14 erzeugte Bild wird auf einem Monitor im oder auf dem In­ strumentenbrett des Kraftfahrzeuges dargestellt. Wird eine Mehrzahl von Bildaufnahmevorrichtungen oder Kameras verwen­ det, können die unterschiedlichen Bilder entweder abwech­ selnd oder durch eine Bild-in-Bild-Technik auf dem Monitor dargestellt werden.
Um insbesondere bei schlechten Sichtverhältnissen, bei­ spielsweise bei Nacht, Nebel oder dergleichen über die Bildaufnahmevorrichtung oder Kamera 14 ein besseres Bild zu erhalten, arbeitet die Bildaufnahmevorrichtung bevorzugt mit einem oder mehreren strahlungsemittierenden Elementen zusammen, welches oder welche am Rückspiegelgehäuse oder auch hinter der Spiegelscheibe 4 angeordnet ist oder sind. Weitere strahlungsemittierende Elemente können beispiels­ weise im Heckbereich des Kraftfahrzeuges angeordnet sein. Die strahlungsemittierenden Elemente können beispielsweise in Form einer Leuchtdiode oder mehreren Leuchtdioden oder auch einer oder mehreren Lampen ausgebildet sein, wobei die Wellenlänge der von den strahlungsemittierenden Elementen abgegebenen Strahlung bevorzugt so gewählt wird, daß sie mit dem maximalen Empfindlichkeitsbereich der Bildaufnahme­ vorrichtung zusammenpaßt. Das oder die strahlungsemittie­ renden Elemente (LEDs etc.) werden bevorzugt beim Einschal­ ten der Kamera automatisch mit eingeschaltet. Hierzu kann ein Helligkeitssensor vorhanden sein, der ab einem bestimm­ ten Dämmerungswert entscheidet, daß das oder die strah­ lungsemittierenden Elemente zugeschaltet werden müssen. Der Ansprech-Schwellenwert des Sensors ist bevorzugt einstell­ bar, um eine subjektive, fahrerspezifische Einschaltung des oder der strahlungsemittierenden Elemente zu haben.
Was die Anordnung der strahlungsemittierenden Elemente hinter der Spiegelscheibe 4 des Rückspiegels 2 betrifft, so sei auf die parallele deutsche Patentanmeldung 199 02 487.1 der selben Anmelderin mit dem Titel "Rückspiegel" verwie­ sen. Auf den dortigen Offenbarungsgehalt wird hier insofern vollinhaltlich Bezug genommen.
Ist die Bildaufnahmevorrichtung oder Kamera 14 in dem Rückspiegel 2 insbesondere im Infrarotbereich empfindlich und werden als strahlungsemittierende Elemente IR-Dioden verwendet, kann ohne Beeinträchtigung, d. h. beispielsweise Blendung der Umgebung eine ausreichende Ausleuchtung und Beobachtung von Bereichen seitlich, vor oder hinter dem Kraftfahrzeug erfolgen.
Durch die Anordnung der Bildaufnahmevorrichtung oder der Bildaufnahmevorrichtungen im Inneren des Rückspiegelge­ häuses ist oder sind diese vor Witterungseinflüssen zuver­ lässig geschützt.

Claims (17)

1. Rückspiegel, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Spiegelscheibe (4), dadurch gekennzeichnet, daß hin­ ter der Spiegelscheibe (4) wenigstens eine Bildaufnahmevor­ richtung (14) angeordnet ist.
2. Rückspiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Bildaufnahmevorrichtung (14) durch die Spie­ gelscheibe (4) blickt.
3. Rückspiegel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bildaufnahmevorrichtung (14) eine Kamera, insbesondere eine CCD-Kamera ist.
4. Rückspiegel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kamera im Bereich des sichtbaren Lichts emp­ findlich ist.
5. Rückspiegel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kamera im Bereich des infraroten Lichts emp­ findlich ist.
6. Rückspiegel nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kamera wenigstens ein strahlungsemittie­ rendes Element im entsprechenden Wellenlängenbereich zuge­ ordnet ist.
7. Rückspiegel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß das strahlungsemittierende Element eine Lampe oder eine Leuchtdiode ist.
8. Rückspiegel nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das wenigstens eine strahlungsemittierende Element beim Einschalten der Kamera mit eingeschaltet wird.
9. Rückspiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Spiegelschicht der Spiegel­ scheibe (4) in einem Bereich vor der Bildaufnahmevorrich­ tung (14) zumindest teilweise entfernt ist.
10. Rückspiegel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Spiegelschicht der Spiegelscheibe (4) vor der Bildaufnahmevorrichtung (14) in Form von dünnen, zueinander im wesentlichen parallelen Streifen (18) entfernt ist.
11. Rückspiegel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Spiegelschicht der Spiegelscheibe (4) vor der Bildaufnahmevorrichtung (14) in Form von einzelnen kleinen Punkten (20) entfernt ist.
12. Rückspiegel nach einem der Ansprüche 9 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß die Spiegelschicht durch einen Laser abgetragen wird.
13. Rückspiegel nach einem der Ansprüche 9 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß die Spiegelschicht durch einen Ätzvorgang abgetragen wird.
14. Rückspiegel nach einem der Ansprüche 9 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß die Spiegelschicht durch einen Ritzvorgang abgetragen wird.
15. Rückspiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, daß die Blickrichtung der Bildaufnah­ mevorrichtung (14) änderbar, insbesondere ferngesteuert än­ derbar ist.
16. Rückspiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Bildaufnahmevorrichtung (14) eine von der Reflektionsebene der Spiegelschicht abwei­ chende Blickrichtung hat.
17. Rückspiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 15, da­ durch gekennzeichnet, daß die Bildaufnahmevorrichtung (14) mit einer Bildauswerte- und -darstellungsvorrichtung ver­ bunden ist.
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